基于生产/消费者的济三煤矿综合自动化建设

首先介绍了现今的工业自动化系统传输网络中两种主要的网络模型:源/目的地模型和生产/消费者模型,分析了这两种模式的区别,比较了两者的优缺点。并介绍了基于生产/消费者模型的控制网现场总线的技术特点。针对兖矿集团济三煤矿的安全监测系统现状,在实际应用中采用控制网现场总线作为主干传输网络,为实现济三煤矿综合自动化提供了良好的网络平台。

基于生产者/消费者设计模式的应力波信息采集系统的设计

以LabVIEW14.0为虚拟仪器软件开发平台,采用生产者/消费者设计模式的控制策略、技术数据管理流(TDMS)二进制文件储存策略和SQL数据库及事件结构相结合的实时更新策略,设计了集实时信息采集、储存、显示等功能于一体的应力波采集系统;3种控制策略相结合,解决了传统顺序结构设计模式下程序循环周期长、执行效率低的问题,而且解决了实时采集过程中数据的快速、大容量储存问题,实现了采集过程中采集参数的实时更新;实验结果表明该应力波采集系统具有响应速度快、执行效率高等优点。

基于生产者/消费者设计模式的连续音频信号采集系统

连续信号采集系统不仅需要保证信号采集的连续性,而且在信号采集过程中要有实时控制能力。使用生产者/消费者模式进行程序设计可以使程序设计更为快捷、简单和高效。以LabVIEW为开发平台,详细介绍了生产者/消费者程序设计的思路,并结合声卡信号采集实例给出了此程序设计的过程。结果表明在对实时性和连续性有严格要求的程序设计中引入生产者/消费者设计模式,可使程序的响应时间更快,执行效率更高。

基于生产者/消费者的数据采集系统设计

以LabVIEW为开发平台,介绍了生产者/消费者架构的设计思路和实现过程。详细介绍了以生产者/消费者为架构并结合事件响应机制创建的数据采集系统,可实现多通道数据的采集、数据的在线分析、数据的存储与复现。另外,该系统还具有友好的人机界面,可以有选择性地显示多个通道的数据波形及分析数据,且方便对之进行维护和实现功能的扩充。结果表明在对实时性和连续性要求较高的数据采集系统的程序设计中采用生产者/消费者架构,可使程序响应时间更快、执行效率更高。

生产者/消费者模式在剪切机检测系统中的应用

现有剪切机检测系统主要采用主/从设计模式,其检测的参数多、数据量大、检测过程复杂,要求同时采集视频信号和物理信号,存在数据丢失和视频失真现象以及数据采集速度逐渐变慢等问题。为此提出LabVIEW生产者/消费者设计模式的改进方案,将物理信号和视频信号分开采集,分别采用两个循环来完成数据采集和数据分析,利用队列的方式来连接两个循环,实现各个循环的有效组合。经试验验证,改进设计大幅度提高了数据采集和分析速率,降低了各个信号之间的耦合性,对避免数据丢失和失真现象有很明显的效果,值得在机械、电气、能源等行业的各种试验检测系统中运用推广。

基于生产者/消费者设计模式的荧光激光雷达数据采集系统

荧光激光雷达技术作为长距离探测有机气溶胶的主要手段之一,常用于有机气溶胶的探测、预警、识别与追踪,为了尽早发现有机气溶胶防止危害,提高荧光激光雷达系统探测时间分辨率及预警速度具有重要意义。针对以上荧光激光雷达对高时间分辨率、响应快的需求,提出了一种数据采集系统设计方案,该系统基于生产者/消费者模式将激光雷达信号探测过程分为数据生产和数据消费两模块,结合软件多线程技术降低了两模块的耦合度,提高了两模块的并行度,有效地缩短了荧光激光雷达的探测周期。测试结果表明,当荧光激光雷达多脉冲累加采集周期为100ms,单次触发采样点数量为20000时,激光雷达探测时间分辨率的实际提升率达到40.51%,且与理论公式具有良好的一致性,该系统可以应用于荧光激光雷达的高时间分辨率数据采集。

生产者/消费者模型架构在轴承试验器测试系统上的应用

航空发动机轴承是十分重要的部件,由于其工作环境的特殊性,需要对其进行十分严苛的部件试验和系统试验。部件试验中需要对轴承进行高转速、大扭矩等性能考核,要求试验器测试系统必须真实可靠的实时显示和存储试验数据。本文详细介绍了某型航空发动机轴承试验器测试系统的设计实现,以设计要求为依据,给出设计方案及其实现,同时将生产者/消费者模型架构应用于航空发动机轴承试验器的数据采集系统中,开发出了一套应用虚拟仪器LabVIEW技术平台搭建的试验测试系统,试验结果表明测试系统满足试验器的要求。

基于LabVIEW的直流电机性能通用测试系统

为提升直流电机不同工况下性能测试的效率,本文基于LabVIEW,开发了一套直流电机性能通用测试系统,采用生产者/消费者模式,并借助实验室搭建硬件测试平台,完成直流电机组合下8种模式的运行跑合测试。结果表明:该系统不仅可实现多个串口与不同的测试仪表、传感器通信的自动识别,完成电机电压、电流、负载扭矩等性能参数的实时采集、曲线记录,而且可稳定、可靠地实现直流电机的性能测试,具有较强的通用性。

基于虚拟仪器的六面视觉影像记录系统设计与实现

为解决产品装配过程影像数据信息管理与质量追溯问题,提出一种基于虚拟仪器的外观六面视觉影像记录系统,采用图像处理技术对产品视觉影像进行数据采集与信息绑定。首先,设计一种四方位影像检测系统,通过旋转180°实现反面外观影像采集。其次,开发一套集实用性和应用性于一体的视觉平台实现外观六面影像实时采集。最后,采用LabVIEW生产者/消费者设计模式,通过2个循环来完成图像数据采集和视觉系统控制,利用队列方式来连接2个循环,实现各个循环的有效组合。经试验验证,设计的系统稳定性好、效率高,1个产品六面视觉影像记录时间仅为12 s,具有较好的实用性。

生产者／消费者网络ControlNet

Rockwell Automatior公司对某些人认为A—B公司的ControlNet如FF(现场总线基金会)那样应用出版者／订户技术，特澄清如下：

基于以太网的工业控制网络实时通信模型研究

在以太网上层增加实时通信协议,可以改善以太网的确定性和实时性问题。这里在交换式以太网的基础上,介绍了一种实现实时通信的实时通信模型——令牌/生产者/消费者通信模型。

Ethernet/IP工业以太网的研究及应用

介绍了工业以太网的发展改进状况,对Ethernet/IP这种新型工业以太网的协议模型及其采用的"生产者/消费者"通讯模式和面向"连接"的,CIP(Common Industrial Protocol,CIP)报文通信机制做了详细分析,同时指出了Ether-net/IP网络应用在工业控制领域的优势。提出了Ethernet/IP工业以太网在高速公路隧道监控中具体的组网方案和通讯设置手段,利用Ethernet/IP网络成功地实现了对该高速公路隧道的良好监控。

基于多线程技术的自动测试系统优化设计

传统的测试过程对系统性能考虑较少,但随着并行测试方法的广泛应用,对系统性能和数据吞吐量的要求越来越高,利用多线程技术优化软件设计成为有效提高自动测试系统性能的途径之一。对测试过程流水现象进行建模,采用异步流水线设计模式,结合面向任务的概念,提出了一种适用于测试系统的编程模型。实验结果表明,该模型在测试任务随机输入的条件下可明显缩短样本的平均测试时间,通过在交流接触器特性参数测试实例中的具体应用,表明该模型不仅能够增加测试项目配置的灵活性,而且可以避免测试系统中多线程编程的复杂性。

基于LabVIEW的压风机远程监测系统设计

以LabVIEW为开发平台设计了压风机远程监测系统。以生产者/消费者模式作为核心,对压风机运行工况参数数据进行连续采集、分析、显示及存储,并通过工业环网将数据传输到调度中心信息站,通过WEB发布信息,实现远程监测。通过现场应用表明所设计的系统实时性高,稳定性好,提高了矿山信息化管理和自动化水平。

JAVA注释型并行模型实现线程同步

JAC技术扩展Java注释,赋予Java代码并行语义。文章讨论如何利用JAC注释针对典型的生产者/消费者问题、哲学家就餐问题,实现线程同步。由此阐述JAC把并发活动的线程控制留给了预编译器,把面向对象的并行逻辑从应用逻辑中分离出来的优点。

基于Java的网格监控系统的设计与实现

对于网格来说,提供一种可扩展的机制去监控网格中的资源信息是至关重要的。在网格监控体系结构(GMA)的基础上提出了一种基于Java语言的网格监控系统(JGMS),并阐述了该系统体系结构的设计及其关键技术的实现。JGMS具有可穿越防火墙、跨平台、容易部署等特点。

基于以太网的工业控制网络实时通信模型研究

通过在以太网上层增加实时通信协议,可以改善以太网的确定性和实时性问题。本文在交换式以太网的基础上,介绍了一种实现实时通信的实时通信模型——令牌/生产者/消费者通信模型。

ControlNet总线在煤矿综合自动化系统的应用

简述了目前国内煤矿综合自动化的现状,分析了ControlNet总线的特点、访问机制等核心技术,介绍了ControlNet在煤矿综合自动化的实际应用情况。

基于LabVIEW和Matlab混合编程的滚动轴承故障诊断系统

为提升轴承故障诊断的准确性和便捷性,文中利用Matlab Script节点技术将LabVIEW和Matlab的优势相结合,开发了一套轴承故障诊断系统。系统以NI CompactDAQ以太网机箱和NI-9234高精度振动数据采集模块为硬件基础,生产者/消费者模式为框架技术,LabVIEW完成故障信号的采集、存储和图形显示,Matlab实现信号的小波包降噪和EMD包络谱分析。借助于实验室的轴承故障诊断实验台,将该方法应用于含滚动体和内圈故障的滚动轴承,对轴承故障诊断系统进行验证。实验结果表明,系统可以稳定、可靠地完成故障频率的提取,是进行轴承故障诊断的有效工具。

ControlNet现场总线在机械轴连拖动系统中应用

本文提出轴连拖动系统的一种解决方案,描述现场总线ControlNet的网络原理,详细阐述基于ControlNet原理,如何实现机械轴连拖动控制系统。